水利发电的基本原理范文

在水利水电工程施工过程和建设环节中，会遇到来自各方面的复杂因素影响，进而对水利水电工程质量和安全的产生危害和影响，具有代表性的问题有：

1.1水利水电工程测量环节容易出现的问题

测量是水利水电工程施工的前期工作，也是确保水利水电工程质量的基本环节，所以对测量环节进行监理非常重要。当前，一些水利水电工程测量队伍工作不负责任，存在盲目套用水利水电工程设计图纸的问题，没有对工程实际情况进行充分的调研和摸底，导致水利水电工程的测量工作失去其指导施工的科学性，不能够对水利水电工程施工进行准确的控制，导致设计方案难于实现，这样势必会对水利水电工程强度、稳定性和结构方面造成一定的影响。

1.2水利水电工程材料环节容易出现的问题

市场经济条件下，经济诱惑逐步增大。当前，一些水利水电工程的施工队伍为了获取高额利润采用偷工减料和使用不合格原料的现象还普遍存在，这直接会影响到水利水电工程的整体结构质量和安全性能，难于实现水利水电工程设计规定的强度和技术性能，造成了水利水电工程稳定性差的实际问题，从而给社会利用水利和水资源带来严重的威胁。

1.3水利水电工程混凝土项目的问题

在水利水电工程中，混凝土项目覆盖面广，同时也是水利水电工程施工的关键，还是水利水电工程技术性能和负荷强度的基础。在水利水电工程中，在混凝土的原料、配比等技术部分，在浇筑、振捣等操作部分，在养护环节等方面都存在着各类问题，这会给水利水电工程混凝土项目的施工带来不同层面和不同层次的影响，轻则会形成质量问题和工期延误，重则会对水利水电工程造成结构性和功能性的伤害，严重的甚至导致水利水电工程的灾难性后果。

2、提高水利水电工程监理质量控制的要点

根据对水利水电工程实际施工细节和关键问题的分析，可以形成水利水电工程监理工作的着眼点，当前为了提高水利水电工程监理质量，控制好水利水电工程监理工作的细节，应该从如下几个环节和要点出发。

2.1做好水利水电工程测量的监理工作

提高水利水电工程监理质量的基础应该放在测量工作上，水利水电工程监理应该对测量工作予以高度重视，要从测量的前期工作就做好充分的准备。例如：规范测量工作的资质、确定水利水电工程测量仪器的性能、检验水利水电工程测量设备的精度。此外，要根据水利水电工程的设计，对控制网、原始基点、控制线、基准线进行全面检验，以符合工程的要求。最后，要建立起水利水电工程测量工作的控制线，并做好特殊时期的复核与测试。通过做好水利水电工程测量的监理工作，确保水利水电工程测量的精度。

2.2做好水利水电工程材料的监理工作

水利水电工程的建设施工离不开原材料，原材料技术性能和质量的监理是全面开展科学的水利水电工程监理工作的基础。在实施水利水电工程监理中，应该掌握与水利水电工程有关的材料信息，通过优选材料供应厂家，实现合理组织工程材料的供应和使用的目标。应该加强材料检查验收和重要材料的使用认证，防止错用或使用不合格材料。做好材料的质量控制工作，还应熟悉材料的质量标准、材料的性能、材料的适用范围和施工要求等等，要严格遵循材料的取样见证制度。

2.3做好水利水电工程混凝土项目的监理工作

一方面，应该在水利水电工程混凝土项目的浇筑前做好检查工作，要对基础面、模板、止水片、预埋件进行全面的检验，以符合水利水电工程的需求。另一方面，要做好对混凝土项目具体施工过程的监理，监理混凝土的浇筑，应该对浇筑程序、混凝土质量、卸料高度、振捣作业等方面进行控制，使其符合水利水电工程监理的要求，这是水利水电工程质量的基本保障措施，也是水利水电工程监理工作的核心。最后，应该做好混凝土结构的养护监理，应该在混凝土项目初凝之后就及时开展养护工作（有些水利水电工程的特殊区域养护工作可能要提前），要围绕混凝土温度和混凝土表面保湿两个环节来进行。水利水电工程混凝土项目养护环节的监理，要从防治混凝土裂缝和提高混凝土结构性两个方面入手，使养护工作得到进一步强化，进而确保水利水电工程的整体质量。

3、结语

水利发电的基本原理范文

一、精心设计课堂导入,激发学生的求知欲望

课堂导入是整个课堂教学的“准备动作”,使师生为即将进行的思维活动做好心理准备。课堂导入的教学功能,是激发学生的认识兴趣和情感,启发和引导学生的思维,让学生在最短的时间内进入到学习的最佳状态中去,为开展好新课内容教学打好基础。《电工基础》是一门实践性很强的课程,而学生很喜欢实验,因此,教师用演示实验导入新课,用实验验证理论,对提高课堂教学效率,激发学生的求知欲望,将起到极大的促进作用。

二、注重理论与实际的结合

《电工基础》是一门实践性很强的课程,课程中涉及很多演示实验和分组实验,且与课本理论紧密联系。学生必须学会理论联系实际,认真观察演示实验的实验步骤与现象,积极思考为什么会出现这种现象。学生对分组实验要动手操作,保证实验的正确性、科学性,在实践操作中运用原理掌握理论和操作方法,验证所学知识的正确性,将知识转为技能。学生在进行实验的同时,要注意掌握工作原理、工作过程。教师在指导学生实践时,要首先让学生明确目的和任务,重视教师的示范作用,培养学生的技能方法,要求学生能独立操作和及时记录报告。这样能帮助学生提高理论水平和技能水平,从而达到“以用促学,学以致用”的目的。

三、利用多媒体课件,充分调动学生对学习的积极性

《电工基础》和其它学科一样,每一章节都有若干个知识点需要学生掌握,在掌握知识点的过程中学生会遇到一系列的困难,这些困难就是我们常说的教学难点,解决这些疑难问题,突破教学难点,为学生学会扫除“拦路虎”,是教学中的常规问题。由于《电工基础》的许多概念和原理是比较抽象的,有些现象在传统教学的实验中无法展示与形容,因此,仅靠形象、表象和想象学生是不容易理解和掌握的。利用多媒体课件可以较好地解决这一难点。例如,在讲解电压这节内容时,其教学难点就是“电压是电路中形成电流的原因”。教材是把水流比作电流,水压比作电压,抽水机比作电源进行描述的。但有的学生缺乏想象力,有的学生未见过实物抽水机,无法在头脑中把水流、水压、抽水机和电流、电压、电源相匹配联系,从形象思维上升到抽象思维。教师利用多媒体课件可以在屏幕上观看模拟水流的形成过程,同时看到正电荷从正极向负极运动。教师利用多媒体将电流转换成电荷的流动,将课本中不动的图形变为电荷不断流动的动画,遵循学生的思维由浅入深、由表及里,从具体到抽象、由现象到本质的循序渐进的思维过程,充分利用多媒体技术,可以比较容易地解决这一教学难点。

四、及时归纳总结,提高学习效率

通过掌握基本定律和基本原理解决问题是《电工基础》课要求学生掌握的基本技能,但是学生自己归纳总结问题的能力较差,这就要求教师在解题过程中花大力气、下大功夫,帮助学生总结出精练的解题过程。笔者把这种解决某类问题的方法称为“内功心法”。只有归纳出正确、精辟的“内功心法”,学生才能牢记心底,练起来才能得心应手。

五、建立科学的成绩评估体系

良好的教育评估体系对学生的学习会起到很大的促进作用,它对学生学习动力和发展方向起着一定的科学统筹作用。旧的教学评估体制是单一的,仅仅根据考试的卷面成绩对教学与学生的学习进行总体评估,这是极为不合理的。笔者认为对学生的评估主要应从以下三方面进行:以操作技能为主,约占50%,理论约占40%,学习态度约占10%。其中操作技能以基础能力为主,并要体现出学生的创新能力,避免单纯只靠笔试一考定名次的局限性,使学生彻底地从应试教学中脱离出来,加快技能的发展。

六、结语

总之,《电工基础》的教学方法和教学手段多种多样,教师在实施优化课堂教学实践中不能生搬硬套,而要根据课程内容的特点及学生的具体情况科学地应用,使学生掌握适合自己的方法,形成良好的学习习惯,教会学生有兴趣地学习,努力提高教学效果,培养出符合知识经济时展所需要的具有创新能力的合格人才。

参考文献:

[1]顾杰.提高电工基础教学效果方法例谈[J].中国农村教育,2009,2:101-102.

[2]周少敏.电工基础(第二版)[M].北京:高等教育出版社.

[3]王志礼.实验课在《电工基础》教学中的作用[J].中国科教创新导刊,2009,16:172-173.

水利发电的基本原理范文篇3

关键词：金牛岭水电工程；调度原则；防洪优化调度；运用规则

前言

在中国，有近1/2的地域、1/3的县市、1/4的人口主要靠小水电供电，小水电在我国能源结构中占有非常重要的地位[1]。伴随着我国水电行业发展的不断完善，大型水电工程市场趋于饱和，中小型水电工程开发建设已成为热点。与目前火热的开发建设局面相比，其优化管理调度的运用研究尚不完善，造成水资源的分配不够合理[2]。因此，构建合理的防洪发电调运规则，解决调度管理存在的问题，是充分发挥小水电工程综合效益的关键。

位于河南省栾川县境内的金牛岭水电工程，隶属于伊河流域，工程任务以发电为主，兼顾防洪、旅游、水产养殖等功用。对金牛岭水电工程实施科学管理，进行合理调度，可以“一库多用，一水多用”，实现水资源的合理调配、高效使用。

1水库调度原则

依据规划设计要求，科学处理防洪与兴利之间的对立关系，合理调配水量，充分发挥水库的综合效益，是水库兴利调度的首要任务。在进行水库兴利调度时，要遵守以下基本调度原则：确保工程安全；妥善处理防洪与兴利的关系，做到统筹兼顾；贯彻“一水多用，梯级联合调度”的基本原则，充分发挥水库调节功能，提高水的重复利用率；兴利调度方式，要满足既定的防洪、兴利任务和要求，根据水库调节性能和兴利各部门用水特点及效益最大的原则制定；非汛期利用水库的调蓄功能，最大限度满足下游各梯级电站流量互相匹配，联合运用；汛期防洪弃水时，充分利用弃水进行发电，提高防洪效益。

防洪调度的任务则是根据规划设计确定的防洪标准及调洪原则，在确保枢纽工程安全可靠运行的前提下，尽量避免或减轻洪水灾害。在进行水库防洪调度时，要遵循“安全第一”的原则，按既定的方案进行调度。

因金牛岭水库是栾川县伊河防洪体系的一部分，应从整个防洪系统着手，运行时充分考虑整个系统内外的水情信息，按照防汛部门的统一部署进行合理调度。

2优化调度

2.1单库优化调度

金牛岭水电工程作为伊河梯级开发规划的一部分，其水库调度方式是否合理，直接影响到整个枢纽工程的效益。在对该水库进行合理调度时，可采用常规调度和优化调度[3]两种方式：常规调度，即根据现有的水库常规调度图对水库进行调

度；优化调度，即采用优化算法，使水库达到最优运行的一种调度方法。优化调度能更大程度、更有效地利用水库的调洪蓄水能力，在保证水库合理调度的前提下，获得更大的经济效益。

为分析对比水库优化调度后的效果，需对以上两种调度方式进行对比计算：常规调度是按供水期、蓄水期进行等流量调节，不蓄不供期来多少放多少的方式进行调节，同时需要考虑水电站的装机容量及过水能力的限制，分别对丰水、平水、枯水三个典型年的水能进行计算；优化调度是首先选取丰水、平水、枯水三个典型年设计径流过程，以年发电量最大化为基准目标，综合考虑水库水位、库容及电站最大过水能力、装机容量、水量平衡等约束条件，初步建立数学模型，然后根据书库调度过程的多阶段决策的特点，采用动态规划数学模型对其进行求解。

两种调度方式下的计算结果对比如表1所示。

对表1中的计算结果进行对比可以发现，金牛岭水电工程（装机容量为5000.00kW）优化调度比常规调度多年平均增发电量173.99万度，增发率为12.97%。因此，对金牛岭水库电站进行优化调度，效果显著。

2.2梯级优化调度

金牛岭水库的调度运用效果直接影响下游水电站的发电效益。对伊河流域的梯级电站实行联合优化调度，统一进行管理，有利于水能资源的高效利用，充分发挥梯级枢纽工程的综合利用效益[4]。

为分析梯级电站联合优化调度的效果，下面分别从金牛岭水电工程联合调度情况下金牛岭水电站发电量的减少及整个梯级水电站发电量的增加两个方面进行计算。

首先选取丰水、平水、枯水三个典型年分别进行梯级水电站的联合优化调度，计算结果见表2。同时列出表1中金牛岭水库单库优化调度的结果以分析年发电量的减少情况。

表2水电站梯级优化调度与非梯级优化调度计算结果对比表

注：表中电量单位为万度。

由表2中的计算结果可以发现：金牛岭水电工程梯级联合优化调度（装机容量为5000.00kw）相比单库优化调度时，年发电量减少74.09万度，减少率为4.89%。

表3汇总了金牛岭水库梯级电站联合优化调度下的计算结果及梯级电站非联合优化调度下的梯级电站总发电量。

表3水库梯级电站联合优化调度与梯级非联合优化

调度计算结果对比表

注：表中电量单位为万度。

由表3可以得出：水库梯级电站联合优化调度相比非联合优化调度时，总发电量增加了163.94万度，增发率为2.63%，发电效益优势明显。

3防洪优化调度运用规则

水库调度图及其相应的调度运用规则是指导水库调运的基本依据，水库调度图的上、下基本调度线是水电站保证出力时，水库运行的边界条件[5]。

通过综合对比分析水库调度图、单库优化调度图及梯级联合优化调度图可知，供水期按电站保证出力运行方式计算，其上、下基本调度线基本重合；蓄水期及不蓄不供期按常规运行方式或优化运行方式计算，其上下调度线有所不同。为充分利用水资源，在确保水库安全渡汛情况下实现水库梯级电站发电效益最大化，建议按梯级调度线指导水库调度。

根据水库蓄水的状态、所处的运行区及不同的来水等外在条件，决策水电站运行时按什么出力，再对按水库调度图作出的各种决策进行分析总结，得到如下的调度规则，以便指导水库电站的实际运行。

（1）当水库的实际蓄水位在上、下基本调度线之间的保证出力区时，供水期水电站将按保证出力运行，即水电站出力N=Np。

（2）当水库的实际蓄水位在上基本调度线以上时，供水期水电站将按加大出力运行，即水电站出力N>Np。

（3）当水库的实际蓄水位在下基本调度线以下（即限制出力区）时，供水期水电站将按降低出力运行，即水电站出力N

（4）由于水库库容相对较小，汛期很容易蓄满，因此，可结合天气预报，在保证水库防洪安全的条件下，采用早蓄方案，使电站能在大多数月份处于高水位运行状态。在蓄水期及不蓄不供期，水电站尽量保持高水头运行。

（5）为安全起见，在汛期，水库水位不得超过汛期限制水位；在非汛期，水库水位不得超过正常蓄水位。

（6）根据调洪演算结果和水库下游保护对象所在断面处的水位流量关系，即可确定水库遭遇不同设计洪水时，水库下游河道断面的相应水位，为防洪抢险及下游居民生产、生活安全提供决策依据。

在水库电站实时调度运行的过程中，应根据以上调度规则并考虑下游电站的合理匹配，以保证水库梯级电站的总发电量最大化，同时还应兼顾水库下游群众生活用水、农业生产用水及河道生态需水要求等，合理选择泄流方式。

4结束语

（1）在实施梯级小水电防洪优化调度时，要严格遵守相应的调度原则；

（2）水库梯级电站进行联合调度效益显著：金牛岭水库梯级电站联合优化调度时，总发电量增加163.94万度，增发率为2.63%；

（3）水库调度图对水库的调度决策起指导性的作用：在水库调度图的指导下，水库调度可根据当时水位和预报来水情况，指导水库运行；

（4）实际应用表明，该成果可以在确保水库安全渡汛的情况下，实现水库电站发电效益的最大化，较好地指导电站的实际运行，同时也可以为同类水电工程提供参考。

参考文献

[1]童建栋.促进小水电发展是一项可持续发展的能源政策[C]∥联合国水电与可持续发展研讨会文集.北京：中国国家发展改革委员会，联合国经济与社会事务所，世界银行，2004：258-265.

[2]李亦凡，史源，王德宽.中小流域水电梯级优化调度策略与方法研究[J].中国农村水利水电，2013（11）：110-117.

[3]马光文，刘金焕，李菊根.流域梯级水电站群联合优化运行[M].北京：中国电力出版社，2008.

[4]朱艳军，马光文，江拴丑，等.中小流域梯级水电站联合调度管理模式研究[J].华东电力，2010，38（4）：77-79.